MEST数据库
MEST数据库
MEST数据库是一个开放的医学实体数据集,根据能态转换理论构建。数据集整合现有的生物数据,包括基因组、转录组、蛋白质组、遗传组、临床和功能信息等各种数据,也包括了中国古代医学构建的理论体系和临床、药物、针灸数据。数据库展现了生物学基本规律,为生命科学研究应用提供了基础支持。
MEST数据库包含以下内容:
1医学能态转换理论
医学能态转换理论概述为:自然界天文、地理、物理、化学、生态诸因素经标准人特定结构将光能、热能、机械能、化学能、电磁能等在虚拟细胞经细胞膜受体、细胞内转导系统、到细胞核,经转录因子互相作用,最终形成标准人时空形态和功能态。标准人稳态视为平人,任何外界总输入突破标准人阈值引起异常形态功能态输出为太过,为实病态,标准人体内系统状态未达到标准人正常运转所需能态转换阈值引起异常形态功能态输出为虚病态。能态转换理论可用能态转换方程来表示:
等式中,Ip为输入,为标准人全部环境特征。Op为输出,为标准人全部形态和功能态特征。谷氨酸(Glu)为标准人内Glu系统。GABA为标准人内GABA系统。Glu1是Glu系统的第一种状态,它等于刺激TRPV3引起的Glu系统活化特征,V3等于TRPV3。Glu2是Glu系统的第二种状态,它等于刺激TRPV1引起的Glu系统活化特征,V1等于TRPV1。Glu3是Glu系统的第三种状态,它等于刺激TRPV2引起的Glu系统活化特征,V2等于TRPV2。GB1是GABA系统的一种状态,它等于刺激TRPV4引起的GABA系统活化特征,V4等于TRPV4。GB2是GABA系统的一种状态,它等于刺激TRPM8引起的GABA系统活化特征,M8等于TRPM8。GB3是GABA系统的一种状态,它等于刺激TRPA1引起的GABA系统活化特征,A1等于TRPA1。Achs是乙酰胆碱(Ach)系统。NAs为去甲肾上腺素(NA)系统。HAs为组胺(HA)系统。5-HTs为五羟色胺(5-HT)系统。DAs为多巴胺(DA)系统。
2整合了现代生物学数据
根据GENECARDS,人类基因组基因总数为149991个,其中蛋白编码的基因21741个,RNA基因104389个,假基因16631个,遗传位点1038个,基因簇132个,未分类基因6060个。我们以此为背景对The Human Protein Atlas中肝、胆、心、小肠、脾、胃、肺、小肠、肾蛋白质组进行对照。①.肝脏蛋白质组:总数 19692个,其中:在肝内表达增加的436个,表达在所有组织的8588个, 混合表达模式的3270个,未在肝内检测到的6079个,未在任何组织内检测到的(已检组织)1319个。②.胆囊蛋白质组总数 19692个,其中:在胆囊内表达增加的148个,表达在所有组织的8588个,混合表达模式的5635个,未在胆囊内检测到的4002个,未在任何组织内检测到的1319个。③.心脏蛋白质组:总数 19692个,其中: 在心脏内表达增加的248个,表达在所有组织的8588个,混合表达模式的4045个,未在心脏内检测到的5492个,未在任何组织内检测到的1319个。④.小肠蛋白质组 :总数 19692,其中:在小肠内表达增加的339个,表达在所有组织的8588个,混合表达模式的5121个,未在小肠内检测到的4325个,未在任何组织内检测到的1319个。⑤.脾脏蛋白质组:总数19692个,其中:在脾脏内表达增加的234个,表达在所有组织的8588个,混合表达模式的4822个,未在脾脏内检测到的4729个, 未在任何组织内检测到的1319个。⑥.胃蛋白质组:总数 19692,其中:在胃内表达增加的196个,表达在所有组织的8588个,混合表达模式的5296个,未在胃内检测到的4293个,未在任何组织内检测到的1319个。⑦.肺脏蛋白质组:总数 19692个,其中,在肺内表达增加的190个,表达在所有组织的8588个,混合表达模式的5481个,未在肺内检测到的4114个,未在任何组织内检测到的1319个⑧.大肠蛋白质组:总数 19692个,其中:在大肠内表达增加的196个,表达在所有组织的8588个, 混合表达模式的5315个,未在大肠内检测到的4274个,未在任何组织内检测到的1319个⑨.肾脏蛋白质组:总数 19692个,其中:在肾内表达增加的397个, 表达在所有组织的8588个,混合表达模式4847个,未在肾内检测到的4541个,未在任何组织内检测到的1319个。⑩膀胱蛋白质组(缺)。
我们另外对照了大脑蛋白质组:总数 19692个,其中:在脑内表达增加的1223个,表达在所有组织的8588个,混合表达模式的4404个,未在脑内检测到的4158个,未在任何组织内检测到的1319个。以脊髓和脑干神经元群轴树突双向将大脑组织和外周脏腑及其他组织联系在一起,共同组成人体多样的时空解剖特征和功能。
3中医能态转换理论
中医理论可以总结为能态转换理论,用能态转换方程表示:
Glu:为人体内阳系统;GABA:为人体内阴系统;Glu1:为厥阴,V3为风;Glu2:为少阴,V1为君火;Glu3:为少阳,V2为相火;GB1:为太阴,V4为湿;GB2:为阳明,M8为燥;GB3:为太阳,A1为寒;Achs:为肝之神气(魂);NAs:为心之神气(神);HAs:为脾之神气(意);5-HTs:为肺之神气(魄);DAs:为肾之神气(志)。
中医能态转换理论是中医理论的基石。以精气神为代表的能,经过中医理论十大原理,转换为形态、神态、意态、病态。我们总结能态转换理论为能态转换方程。根据能态转换理论和方程,可阐释中医基础理论原理,疾病病机分析,诊断、治疗和预后预测。
数据库中,根据能态转换方程各输入项,以病机为中心,对中医理论,临床,疾病,证候,药物和针灸等靶和干预方法进行了关联。具体方法是:
中医整体数据库是建立在中医本体基础之上。中医本体以静态解剖概念为形态学路标,以三阴三阳五行脏腑经络气穴为动态解剖路标和功能路标,把脏腑、经脉、营、卫、经水、经筋与体表结构联系在一起,构成动态的人体解剖结构,合以气血精液,阐释人体生理过程以从头到脚的静态解剖概念为横坐标,以动态路标为纵坐标,纵横坐标交叉点以动静解剖联合命名合以病机十九条所列症状为病名,则可与《医部全录》,《本草纲目》,《针灸大成》以上所有文献条文关联。
4整合了古中医数据
在本版数据库中,我们选择了1726年以前中医药理论、药物和针灸集大成之著作《古今图书集成 医部全录》,《本草纲目》,《针灸大成》三部著作。以中医能态转换理论和方程为基础,以病机为枢纽,把上述集大成的三部著作中的数据有机整合在一起。
《古今图书集成医部全录》,为清代陈梦雷著,内容涵盖了《黄帝内经》成书之1726年成书近2000年著名医家著作共520卷,950万字,记载医家1200余人。全书包括医经注释,脉诊,外诊法,脏腑身形,诸疾,外科,妇科,儿科,总论及列传。艺文、纪事、杂论、外编等。
《本草纲目》为明代李时珍著,共52卷,190万字。收录药物1892种,11096方,全书收纳诸家本草所收药物1518种,在前人基础上增收药物374种,合1892种,其中植物1195种。
《针灸大成》为明代杨继洲著,共10卷,36万字。参考明以前20余种针灸学著作,并结合作者针灸临床经验编成此书。本书较全面论述针灸理论、操作手法等,并考定腧穴名称和部位,记述历代名家针灸医案,为对明以前针灸学术的又一总结。
5神经网络
在微观水平,大脑有大量的神经元网络构成,它们以突触连接的方式联系在一起,形成神经环路。在活体大脑内,每一个神经元都有电学和化学活性。这些活性和它们相邻的细胞不同,因此这些神经元可能在不同的任务中起不同的作用。另外,每一个神经元的活性还取决于环路中其他神经元的活性。通过在环路中定义的环路结构的突触连接可被最近的活动而改变强度,这意味着环路结构可被经验持续调节。我们把这种只讨论颅内神经元工作并有硬线连接的环路称为狭义的神经环路。以标准人的角度来看,人体内所有细胞可分为两类,一类是自活化细胞,一类是它活化细胞。我们把体内活化配基提供者细胞称为自活化细胞,而把相应受体提供者称为它活化细胞,自活化细胞和它活化细胞通过两种方式相互作用,一种是神经突触硬线连接,另一种是由血液细胞产生或携带,通过容积扩散或转运者方式。我们把自活化细胞和它活化细胞形成连接,并通过电学和化学方式进行系统间作用的环路称为广义神经环路。
在标准人体内,由于细胞数量庞大,形态,功能,分子特征各异,给单个细胞分类造成了极大困难。器官是人体的功能单位,如果我们把一个器官定义为一个虚拟细胞,就可以简化神经网络,提高网络的实验和应用效率。虚拟细胞以器官蛋白质组学为依据,模糊了细胞整体结构和亚细胞结构的特点和同一器官内不同组织类型细胞的分子特征,整体上以功能脏器为单位,把细胞虚化为细胞膜、细胞质、细胞核三部分,分子分为四类:膜分子、转运者、细胞因子、分泌蛋白。
标准人神经网络自活化细胞活化作用于虚拟细胞引起人体形态、功能态(包括意识态)和病态。在数据库中,我们展示了这一途径。
在脏腑蛋白质组中:膜蛋白4786个;分泌蛋白2251个;膜和分泌亚型676个;细胞内11996个。在肝脏内,根据GENECARDS,当前肝脏基因组背景包含169579个基因,其中蛋白编码的基因23282个,RNA基因123309个,遗传基因座1784个,基因簇135个,未分类基因1093个。根据The Human Protein Atlas, 转录组分析显示人类所有蛋白质19613个,肝脏内表达11553个,占59%。其中:在肝内,表达升高的426个,在所有组织中表达的7319个,混合表达模式3808个。在这些蛋白质中表达经典神经递质系统受体分子蛋白8 个,。经典神经递质合成酶5 个,转运者蛋白 6个。电生理相关蛋白 30个。
在脊髓内,由于尚无完整蛋白质资料,我们根据鼠相关文献整理如下:蛋白质中表达经典神经递质系统受体分子蛋白个33个
在大脑内,根据GENECARDS,当前大脑基因组背景包含169579个基因,其中蛋白编码的基因23282个,RNA基因123309个,遗传基因座1784个,基因簇135个,未分类基因1093个。根据The Human Protein Atlas, 转录组分析显示人类所有蛋白质19613个,大脑表达14518个,占74%。其中在脑内表达升高的1460个,在所有组织表达的7319个,混合表达5739个。在这些蛋白质中表达经典神经递质系统受体分子蛋白76个。
在数据库中,中西医两个能态转换方程完全相同,不同的只是它们的解释。诠释了中西医两个医学体系基本原理完全相同。
MEST数据库是世界上第一个根据生物学内在规律构建的全生物学数据库。当前版本主要有以下两大用途:用于科研:生物医学领域任何课题,所需资料一站通。用于临床:可预测疾病的诊断和治疗方法。